ORC低温发电机组典型应用:烟气利用(建材/钢铁行业)。为了对企业陶瓷窑等烟气加以利用,考虑采用ORC低温发电机组回收该部分余热进行发电,创造收益,节能减排。如陶瓷窑应用ORC发电来说,烟气换热成热水的温度越高,单位热水发电量越大,ORC发电效率也越高。但换热热水越高烟气换热器成本也会随之上涨,所以综合烟气温度、机组效率、换热器成本等诸多因素考虑,利用烟气换热器将热水加热至138℃进入ORC余热发电机组进行发电。近年来,低温烟气余热的有效回收利用引起了人们的普遍关注。有机朗肯循环(ORC)系统因具有结构简单、效率高、环境友好等优点而逐渐推广应用。ORC低温余热发电机组采用高效、结构合理的传质设备和可靠的材质。钢铁厂余热发电生产厂
ORC余热发电可利用的低品位能主要有以下几种形式:(1)工业余热。回收工业余热可减少工业能耗和温室气体的排放。可利用大多数工业过程或电厂排放的烟气,温度一般不高于400。(2)地热。地热发电利用地热蒸汽或者热水作为热源,我国目前已经勘测发现的地热田均属热水型热储。所利用的地热水大多在饱和状态附近,温度一般不超过200。(3)太阳能。太阳能能量密度低,热源温度不高,需采用基于集热技术的ORC余热热电系统,经过集热装置后,温度可以达到300℃。如用平板集热器收集低于100的太阳热水作驱动热源,用ORC透平等构成低温太阳能热力发电系统,可作为分布式能源。内蒙古低温余热发电机价格ORC低温余热发电适用于温度高于70℃以上的低温余热源。
ORC低温余热发电系统优势:1、结构简单,体积小。可采用螺杆膨胀机替代汽轮机,其结构相对传统汽轮机简单得多,额定功率小,其适用作为低焓能源动力利用的动力机,因此对有机工质蒸汽做功更适用。鉴于目前螺杆膨胀机还未普及,那么即使使用汽轮机,因有机工质蒸汽比容、焓降小,故所需汽轮机的尺寸(特别是汽轮机末级叶片的高度减小)、排气管道尺寸及空冷冷凝器中的管道直径均较小。2、空冷冷却的信价比优势。在缺水地区,优先使用空气冷却的冷凝器。ORC电厂使用的空冷冷凝器要比汽轮机电厂使用的空冷冷凝器的体积小得多,价格也低得多。
ORC余热发电的热效率高。系统本身使用导热油作为中间换热工质,因为导热油在300℃的条件下仍不汽化而保持常压,此时的水蒸气饱和压力已高达8.5MPa。300℃以下,用导热油代替传统的热载体水蒸气,就能以低压管道系统代替高压管道系统,降低投资。此外导热油还具有传热均匀,热稳定性好以及优良的导热特性。导热油对普通的碳钢设备和管道基本上无腐蚀作用,不需要采用类似蒸汽系统的给水脱盐、除氧等复杂的处理过程,因此具有系统简单输送方便等优点。因此用导热油作为工质的机组传热效率高。可选取与有机工质氟利昂不相溶解且不会发生化学反应的导热油,采用油与有机工质氟利昂直接接触热交换的方法,可进一步提高换热效率。ORC余热发电技术其所具有的独特优势以及广阔的市场应用前景。
ORC低温余热发电系统经济性分析:由于工质物性不同,各工质对应系统的蒸发压力具有明显差异,湿工质的蒸发压力相对较高,其中R161的蒸发压力明显高于其他工质,R123对应系统的蒸发压力较低。结合投资成本随排烟温度的相关信息可知,随着排烟温度的升高,系统设备成本先增加后减小。在该热源条件下,采用R600a与R236ea的系统投资成本始终要高,R245fa与R600次之,采用R123的系统投资成本相对较低一些,湿工质R161、R152a对应系统的投资成本始终较为接近且明显低于干工质对应系统。结合LEC随排烟温度的相关信息可知,随着排烟温度的升高,各系统的LEC逐渐下降,降幅趋于平缓,且各工质对应系统均存在对应的排烟温度工况使得LEC达到较小值。ORC低温余热发电系统部件、设备可实现标准模块化生产,能缩短安装周期,降低其制造成本。钢铁厂余热发电生产厂
ORC有机朗肯循环余热发电在传统朗肯循环中采用有机工质代替水产生蒸汽,推动膨胀机做功。钢铁厂余热发电生产厂
ORC低温余热发电系统热力性能分析:由于受到蒸发器窄点温差的约束,各工质对应系统的蒸发温度随着排烟温度的升高而增大。在相同排烟温度条件下,采用R600a、R236ea的系统蒸发温度高于其他工质,R245fa、R600对应系统的蒸发温度相对较高,R123与湿工质R161、R152a对应系统的蒸发温度相对较低且较为接近。工质流量随排烟温度的升高而减小,这是因为当蒸发器入口热源温度不变时,根据热平衡方程,系统总吸热量随着排烟温度的升高而减小,满足此时热负荷所需的工质流量下降。在相同排烟温度下,工质间的物性差异导致各工质对应系统的工质流量存在差异,所有系统中烷烃类干工质R600a、R600与湿工质的流量明显小于其他干工质,变化幅度也相对要小些,R236ea对应系统的流量较大且随排烟温度的变化幅度较大。钢铁厂余热发电生产厂